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1、单片机多机通信系统在家居中的应用FjeIdbus&EthernetI;l镯瞄戛兰_I因I目木『I)I:n诵信缩家屉由田_II-/li6,IJ-H,●--U
2、JL▲◆,H-I_-tlW,上▲/01-文/王洪华?德州职业技术学院本系统利用多片MCU组成了一个简单的居室环境监控网络,具有性能好,检测精度高,操作简单的优点.本系统采用主从式多机通讯网络结构,以RS一485总线标准进行通讯,具有很高的抗干扰能力.各室的温度及湿度均可以集中到上位机显示.另外上位机还能对各室的日光及白炽灯进行控制.1引GSM无线通信方式
3、.制信息,使由从机2控制的电机作出相应反应,调节室内环境状况.如图1所示.随篙銎2硬件系统设计片主差兰的应用展.单片.机在实时数据采集和数据处理方本系统为基于51单片机的多机红外无样.由于三块单片机的主要任务是通信,面,有着成本低,能满足一般要求,开发周线通信系统,由三个51单片机模块组成.为了得到准确的波特率,采用振荡频率为期短等1)亡点,其在智能家居,计算机的网其中一个作为主机(即上位机),负责接收11.0592HHz的9低舫熟腓艚河用惭控川偿i_LXrAI.1P0.0PO.138p0.237PO.336—7段
4、显示数码管—7段显示数码管+Vc3十nl一9Ⅺ.AL2P0.435一PO.534R盯PO.633IJ20uF/lOV’32P0.7__一发光二级管__一发光二级管SW1I21AT89C52&T89C52——1【]争PSENP2.0从机从机3K3lALEp2.122EAP2.223——RS.4854024VCCP2.3图1系统结构框图图2单片机最小系统电路,’一’圈呐托咆?俸佑筱书2011.05.’INTERNATIONALMECHATR0NIC$TECHNOLOGY现场总线与=!=业以太网专栏图3从机2号单
5、片机按键电路(2)2号与3号单片机按键电路设计29与39单片机均有四个按键,分别为从机选择键,通信方向选择键,启动通信键与设置主从机键.如图3所示.R7-RIO的阻值均为IOK,起到上拉电阻作用,SW2,SW3与SW4分别接到单片机的P3.2,P3.3与P3.4脚,P3.2对应单片机的外中断一脚,P3.2对应单片机的外中断二脚.从机选择与通信方向选择通过中断方式设置.SW4接到P3.4脚,即单片机的定时器T0输入端.此系统中,定时器T0用于计数,计数初值为65535,加一就产生计数中断,相当于～个下降沿触发的中断源
6、.SW5接R10到电源,被拉至高电平,当按键按下时,接插件J3的1脚变成低电平,外接到74HC148优先编码器的输入端,去申请主机权.接插件J3有三个脚,一脚为2HS用于输出,二脚为2SET,为输入脚,从优先编码器的输出端引出.三脚为2NEI为输出端,当本机主机使用权结束后,交出主机控制权,发高电平,通过与非门后输出低电平,使优先编码器有效,开始接收主机权申请信号.本单片机作为一块电路板,通过此接插件接口,用三根的排线接口接到优先编码器的输入端即可.图3为2号单片机的按键电路,3号单片机的按键电路与此非常相似,只是
7、网络标号不同,用于区别而已.(3)LED显示电路设计1号单片机默认为主机,并且—TI—m’Tl~limiH■正确指打TIII’I”V’~-罩柏糟谓指订图4从机2号与3号单片机LED显示电路图5主机模式通信流程图有LCD1602液晶屏可显示丰富多彩的信息,因此不许太多的LED来显示信息.但考虑到本系统设计让液晶屏显示通信收发数据长度,但未能显示通信正确与否,因此在1号单片机电路中也加入了两个LED,分别为红色与绿色,用于指示通信是否正确.若通信正确,则绿色LED发光,若通信不正确,则红色LED发光.两个LED的连接类
8、似与下图中LED6与LED7的连接,分别接到1号单片机的P3.5脚与P3.7脚.2号单片机与3号单片机的LED显示电路相同,如图4所示.均有6个LED#B于显示状态.LEDI为红色接到P1.0脚,用于指示本机为主机,只有本机是主机时才发光.LED2为绿色接到P1.1脚,用于指示本机为从机,只有本机是从机时才发光.LED3为红色接到P1.2脚,用于指示发送数据,只有本机为主机且发送数据时才发光.LED4为绿色接到P1.3脚,用于指示接收数据,只有当本机为主机且接收数据时才发光.LED5为红色接到P1.7脚,用于按键错
9、误指示,当按键错误时,此L印闪烁3次.即当本机为从机时,再按下SW2NSW4键时,视为按键错误,LED5闪烁3次用于提示.LED显示电路的电源均为+5V,限流电阻均取510欧姆.3多机通信算法设计每个单片机均有两种通信模式,即主机模式与从机模式,主机模式流程如图5N示.中国机电一体化网WWWGAMMA0RGCNi酶ldbus撩Etherreet‘)w【警i薹
